校园气象站：适用于教学与小区域农艺观测的多要素观测设备

　　很多学校配套有劳动实践基地、小型种植园，想要开展作物栽培、乡土农艺相关教学，就需要持续获取场地内气象、土壤与辐射信息，校园气象站集成多类传感单元，既可以满足气象科普需求，也能够为校内种植实践提供连续观测数据，是兼顾教学与小尺度环境观测的集成装置。

　　站点硬件采用模块化搭建，包含传感器阵列、立杆支架、设备防护箱、LED 显示屏、采集器、云平台、玻璃钢百叶箱、日照计以及防护围栏。玻璃钢百叶箱内部搭载干湿球温度计，保障基础温湿度观测稳定；日照计依托配套支架安装，记录日照累积时长；PVC 围栏划定观测区域，降低实践活动当中人为触碰对传感器姿态的影响。一米乘零点五米 LED 屏幕用于现场公示实时读数，传输链路以 4G 为主，也支持有线传输，市电供电维持不间断采集，本地存储容量不少于五十万条，网络波动阶段可以缓存观测记录。

　　传感器配置能够覆盖种植场景关心的多项指标。常规气象要素包含温湿度、气压、露点、风向风速、雨量、蒸发量；土壤传感器持续监测土壤温度、湿度、盐分以及 pH，这类指标对于作物根系环境判断有参考价值；辐射探头记录紫外、总辐射、光合有效辐射以及日照时数，光合有效辐射更是影响植物光合过程的关键指标；大气单元同步采集颗粒物、污染气体、二氧化碳、含氧量以及负氧离子，刻画种植区域上方的大气环境。每一类传感器都设置对应的量程、分辨率与误差区间，可以捕捉随天气和作物生长周期出现的指标变动。

　　配套云平台采用 CS 架构，访问方式灵活，电脑浏览器和手机都可以直接进入，不需要安装专用软件。平台支持多账号登录，方便不同实践小组独立调取数据，实时仪表板与历史面板可以切换查看，观测记录保存在云端，具备扩容能力。管理人员可以设置阈值，开启短信告警，当指标偏离预设区间时接收提示；地图视图方便管理多个实践点位，曲线绘图功能可以展示一段时间内要素变化，原始记录能够导出表格，用来记录作物生长周期对应的环境条件。平台开放协议转发通道，兼容 HJ-212、TCP、HTTP，也支持外置 JavaScript 脚本运行，方便有需求的使用者对接其他数据系统，搭建个性化的数据处理流程。

　　设备生产主体具备多项管理体系认证，配套软件拥有注册证书，企业信用等级达到三 A，在采购验收、售后维保以及软件迭代方面具备相应保障。在校内劳动种植场景当中，校园气象站可以作为长期观测底座，学生同步记录环境数据和作物长势，尝试梳理光照、土壤湿度、降水对植株生长带来的影响。这类实践能够让学生理解环境要素和植物之间的联动关系，把劳动教育、自然科普和数据探究融合在一起。对于拥有小型实践田、温室或者乡土研学基地的院校来说，这套集成观测设备可以稳定输出时序资料，支撑长期、可追溯的教学观测活动。

来源：山东雷穹电子科技有限公司